Sau khi qua máy ép đùn, sản phẩm tạo thành một dòng liên tục. Bộ phận cắt định hình có chức năng tạo chiều dài và hình dạng mong muốn cho sản phẩm ép đùn.
Bộ phận cắt thường có dạng dao cắt được gắn trên một trục quay. Mối tương quan giữa tốc độ quay của trục và tốc độ thoát liệu tại lỗ khuôn sẽ quyết định chiều dài của sản phẩm ép đùn sau khi cắt.
Hình 2.8 Hình dạng của bộ phận cắt định hình
Thiết bị ép đùn trục đơn
Thiết bị ép đùn trục đơn, như tên gọi chỉ có một trục vis. Tuy nhiên, trên trục vis này, đường kính và bước vis có thể thay đổi tùy thuộc vào mục đích của quá trình ép đùn, nguyên liệu và sản phẩm.
Dựa vào mức độ nén ép, người ta chia thiết bị ép đùn trục đơn thành một số dạng như sau:
• Thiết bị ép đùn định dạng nguội: là thiết bị nén ép thấp với buồng ép trơn, vis sâu, tốc độ trục vis chậm. Loại này chỉ được dùng để định dạng.
• Thiết bị ép đùn định dạng ở áp suất cao: là thiết bị nén ép thấp với buồng ép có rãnh, và trục vis có khả năng nén. Loại này giống loại trên là chỉ có chức năng định dạng nhưng làm việc ở áp suất cao.
• Thiết bị ép đùn nén ép thấp có khả năng nấu chín: là thiết bị nén ép trung bình với trục vis có khả năng nén ép cao và buồng ép có rãnh để tăng mức độ đảo trộn. Loại này tương tự hai loại trên nhưng có thể dùng nhiệt từ bên ngoài để làm chín sản phẩm.
• Thiết bị ép đùn nén ép cao có tỉ số L/D thấp: là thiết bị ép đùn nén ép cao với buồng ép có rãnh và bề sâu trục vis khác nhau, thiết bị này có đặc trưng là tỉ số giữa chiều dài trục vis và đường kính trục nhỏ (L/D khoảng 3:1 – 10:1). Loại thiết bị này có khả năng làm chín sản phẩm bởi nhiệt sinh ra từ ma sát giữa nguyên liệu và bề mặt trong của thiết bị.
• Thiết bị ép đùn nén ép cao có tỉ số L/D cao: là thiết bị nén ép cao, bề sâu vis và bước vis thay đổi theo chiều dài trục vis để đáp ứng tỉ số nén ép cao, thiết bị này đặc trưng bởi tỉ số chiều dài trục vis trên đường kính trục cao (15:1 – 25:1). Loại này có khả năng nén ép cao và có thể hạn chế sự trương nở tại lỗ khuôn.
Bảng 2.7 Phân loại thiết bị ép đùn trục đơn theo mức độ nén ép
Mức độ nén ép thấp Mức độ nén ép trung bình Mức độ nén ép cao Độ ẩm sản phẩm ép đùn (%) 20 - 75 15 - 30 5 - 8
Khối lượng riêng của sản phẩm (g/l) 320 - 800 160 - 510 32 - 200 Nhiệt độ tối đa trong buồng ép đùn (0C) 20 - 65 55 - 145 110 - 180 Áp suất tối đa trong buồng ép đùn (at) 6 - 63 21 - 42 42 - 84 Tỉ lệ giữa đường kính trục vis và chiều
cao xoắn vis 3 – 5,3 5 – 8,5 8 - 18
Hệ số sử dụng năng lượng cho 1 kg sản
phẩm (kW/kg) 0,01 – 0,04 0,02 – 0,08 0,1 – 0,16
Thiết bị ép đùn trục đôi
Trong những năm gần đây, với những yêu cầu ngày càng khắt khe hơn về chất lượng cũng như xu hướng sản xuất ra các sản phẩm mới, thiết bị ép đùn trục đơn dần không đáp ứng được, nên các thiết bị ép đùn trục đôi đã ra đời. Thiết bị này có ưu điểm là đa dạng, đáp ứng được các quy trình, cũng như năng suất khác nhau. Loại này có nhiều lợi thế hơn thiết bị ép đùn trục đơn như kiểm soát thời gian lưu của nguyên liệu trong buồng ép tốt hơn, sự truyền vận tốt hơn, cơ chế tự làm sạch, và tính ổn định trong sản xuất cao hơn. Một số ưu điểm của thiết bị ép đùn trục đôi đã được khẳng định như có thể tạo hình được các sản phẩm rất mảnh, kích thước nhỏ hơn 1,5mm hay các sản phẩm bột có tỷ trọng thấp. Thiết bị ép đùn dạng này cho phép bổ sung được đến 35% thịt tươi vào sản phẩm. Hơn thế nữa, thiết bị ép đùn trục đôi có khả năng ép đùn được các nguyên liệu
có hàm lượng chất béo cao đến 27% và độ ổn định của chất béo trong sản phẩm tốt hơn so với thiết bị ép đùn trục đơn.
Dựa vào hướng quay của trục vis, có thể phân thiết bị ép đùn trục đôi thành hai loại sau đây:
• Thiết bị ép đùn trục đôi quay ngược chiều: có khả năng vận chuyển nguyên liệu rất tốt. Loại thiết bị này thích hợp cho những nguyên liệu không dẻo và yêu cầu thời gian lưu dài như gum, jelly…
• Thiết bị ép đùn trục đôi quay cùng chiều: loại thiết bị này được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm. Nhiệt sinh ra do ma sát lớn hơn do có hai tương tác là giữa các trục vis với buồng ép và giữa các trục với nhau. Trong các loại thiết bị ép đùn trục đôi thì loại thiết bị trục đôi quay cùng chiều và khớp nhau hoàn toàn được sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp sản xuất thực phẩm. Ưu điểm nổi bật của thiết bị dạng này là có khả năng tự làm sạch bề mặt của trục vis. Nếu nguyên liệu ép đùn bị dính lên bề mặt trục vis này thì khi trục vis kia xoay, các xoắn vis ăn khớp sẽ làm tách rời nguyên liệu ép đùn ra và vận chuyển chúng theo suốt chiều dài buồng ép. Chính vì thế, bề mặt bên trong buồng ép đùn của thiết bị có hai trục vis không cần phải được thiết kế có khe rãnh, mà cũng có thể đảm bảo được khả năng vận chuyển nguyên liệu ép đùn hiệu quả. Tuy nhiên, vì khi vận hành hai trục vis này sẽ tương tác lẫn nhau, do đó, đặc điểm thiết kế của chúng phải phù hợp và tương đồng nhau nên thiết kế và vận hành phức tạp hơn so với thiết bị ép đùn một trục vis.
Hình 2.10 Cấu tạo trục vis của thiết bị ép đùn quay cùng chiều
Bảng 2.8 Sự khác nhau giữa máy ép đùn một trục vis và hai trục vis Máy ép đùn một trục
vis Máy ép đùn haitrục vis
Các thông số của quá trình sản xuất:
-Nhiệt độ (0C)
-Áp suất lớn nhất (bar)
-Độ ẩm nguyên liệu đầu vào (%) -Lượng chất béo cao nhất (%) -Độ hồ hóa của tinh bột (%)
80 – 14015 – 30 15 – 30 15 – 35 22 80 – 100 60 – 160 15 – 40 10 – 45 27 80 – 100 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thông số về sản phẩm:
-Năng suất (tấn/giờ) 1 - 22 1 - 14
Thiết bị ép đùn có một trục vis
Cơ cấu trục hở
Thiết bị ép đùn có hai trục vis Loại xoay ngược chiều
Cơ cấu trục không hở Loại xoay cùng chiềuCơ cấu trục hở Khả năng vận chuyển
nguyên liệu ép đùn phụ thuộc vào lực ma sát giữa nguyên liệu với trục vis và bề mặt buồng ép
Nguyên liệu sẽ được vận chuyển tốt khi lực ma sát nguyên liệu và trục vis nhỏ nhưng giữa nguyên liệu với bề mặt buồng ép đùn thì lớn
Vùng hai trục vis khớp nhau là vùng kín
Khả năng vận chuyển nguyên liệu ép đùn tốt hơn Độ tăng áp suất trong buồng ép cao hơn
Khả năng nhào trộn theo chiều dài buồng ép đùn kém hơn Vùng hai trục vis khớp nhau là vùng hở Khả năng vận chuyển nguyên liệu ép đùn kém hơn
Độ tăng áp suất trong buồng ép thấp hơn
Khả năng nhào trộn theo chiều dài buồng ép đùn tốt hơn
Không có khả năng tự làm sạch, nguyên liệu ép đùn có thể bị dính vào trục vis và không được vận chuyển đi tới
Hai trục vis sẽ có tốc độ quay giống nhau
Nguyên liệu ép đùn được trục vis ép chặt vào bề mặt buồng ép, dẫn đến vấn đề ăn mòn cao hơn
Trục vis không thể vận hành với tốc độ quay cao
Hai trục vis sẽ có tốc độ quay khác nhau. Trục vis này có thể làm sạch trục vis kia mà không tạo áp lực lớn lên bề mặt buồng ép đùn
Trục vis có thể quay với tốc độ cao nhưng không làm tăng sự ăn mòn thiết bị